基于RSSI测距和模糊粒子群的无线传感器网络定位研究

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随着传感器技术、嵌入式技术、无线通信技术、微电子技术等的发展,无线传感器网络得到了广泛而深入的应用。无线传感器网络是由分布在特定区域的传感器节点构成的大规模、自组织、多跳、低功耗的无线网络,可用于环境监测、工业控制、目标跟踪等多个与生产生活密切相关的领域。节点定位技术作为无线传感器网络的关键技术之一,受到了国内外学者和研究人员的普遍关注。   本文首先对无线传感器网络及其节点定位技术做了详细介绍。无线传感器网络节点定位可以分为基于测距的定位(Range-based)和无需测距的定位(Range—free),本文所采用算法是基于测距的定位。本文在对GPS、红外、超声波、RSSI测距技术进行研究的基础上,采用RSSI测距技术,通过RSSI测距模型求得传感器节点间的距离,有效减少了测距误差对定位结果的影响。在此基础上,本文提出了一种基于模糊粒子群的无线传感器网络定位算法。该算法是一种结合粒子群算法和模糊理论的优化方法。仿真结果表明,将其应用于无线传感器网络定位,可以有效提高节点定位的精度、稳定性、鲁棒性等性能。   本文进一步将提出的定位算法应用于无线传感器网络定位系统。主要工作为:基于CC2430芯片和ZigBee协议栈对无线传感器网络平台进行搭建,进而实现节点ID、信标节点坐标的收发和共享,再利用上述所提出的测距技术和定位技术实现未知节点坐标定位,将相关信息通过串口通信方式由网关传至上位机,最后完成数据的显示与处理。   最后,本文对近期开展的工作进行了归纳和总结,并提出了下一步所需完成的工作。  
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